综合气象观测系统_综合气象观测系统 优化
1.中国气象局的战略意义
2.深圳市气象局的直属机构
3.气象台是如何保证预报的正确性的?
4.河南省气象局的基本情况
5.为什么天气很难预测?
气候是自然环境的组成部分,也是人类活动最重要的环境条件。当前,气候变化和极端天气与气候正威胁着世界各国的社会经济发展和人民生命财产的安全,严重影响着全球可持续发展战略目标的实现。维护气候系统的均衡,统筹人与自然的关系,已成为当今世界高度关注的重大议题之一。而描述大气及其相关圈层状态和特征的气象科学数据,不仅是气候系统相关学科的研究基础,也是国家经济建设、社会发展、国防建设、环境保护、生态建设和人民生活不可或缺的重要信息。
科学数据是人类社会科技活动所产生的基本数据、资料,以及按照不同需求而系统加工的数据产品和相关信息,具有明显的潜在价值和可开发价值,并在广泛应用过程中得以增值,是信息时代最基本、最活跃、影响面最宽的科技信息。开展科学数据共享不仅是当代科技创新与发展的迫切需求,也是经济与社会协调可持续发展的一项重要的基础性支撑。
气象科学数据以其广泛的应用需求和较好的业务基础,被列为国家科学数据共享工程的首批试点。下面简述近几年气象科学数据共享工作的进展与未来发展思路。
一、 中国气象科学数据的现状与业务支撑环境
在中国,气象科学数据是历史年代最长、保存最完整、系统性最强的地息之一。中国由于其特殊的地理位置和自然状况的多样性,尤其是拥有丰富的人文记录和自然记录并存这一独特条件,倍受国际学术界重视。通过多年的建设和发展,我国气象部门已经形成了地基和空基相结合的大气及其相关环境探测体系。包括常规地面、高空、辐射、酸雨、农业气象观测、大气本底观测站和其它许多特种观测站网。另外,我们还在南极建立了中山和长城两个长期观测站。
目前,中国是世界上同时拥有极轨和静止气象卫星的少数几个国家之一。两种业务卫星在时间和空间上互相弥补,可连续获取全天候、全球范围多种光谱的海量大气环境信息。依托FY-1、FY-2气象卫星应用系统工程建设,中国气象局已经建立了国内功能最完备的卫星资料接收应用系统。接收并保存了FY-1、NOAA、FY-2、GMS、METEOSAT、EOS等多种国内外气象卫星与地球环境监测卫星资料。
目前,中国正在沿海岸线和大江、大河、湖泊及内陆重要城市布设新一代天气雷达监测网,其获取的数据不仅会显著提高短时临近天气预报的能力,而且在生态监测、航空保障和防灾减灾等领域也有重要作用。
为进一步提高我国沙尘暴监测预警能力,我国沙尘暴监测系统在现有15个气象台站中布设土壤水分监测仪器,20个站布设波段太阳光度计,15个站布设大气热红外辐射仪,10个站布设大气能见度仪,15个站布设测量大气总悬浮颗粒物质量浓度和大气飘尘仪器,15个站布设气象梯度观测小塔,等等。对影响沙尘暴发生、发展的下垫面土壤水分、植被状况和边界层参数以及气溶胶物理与化学特性及其空间分布进行定量的监测。
经过长期积累,中国气象局拥有了大量且经初步规范化处理的气候系统观测数据.目前数据存量已经超过100TB。未来随着新一代多普勒天气雷达、气象环境卫星、新型自动观测站网等的建成并投入运行,每年的数据增量将超过200TB。
作为数据共享业务支撑环境,中国气象局拥有较完备的气象信息网络通信系统,是世界气象组织(WMO)全球气象通信系统(GTS)区域中心之一。投入业务运行的中国气象局气象综合信息网络系统(简称9210)已经构成了国家、省、地、县四级气象资料和产品实时收集、传输和分发体系;由世界气象组织(WMO)管理和全球各国参加的全球气象通信系统网络实时地进行全球观测站网资料交换和数据产品的分发。
中国气象局应用巨型计算机系统对每天大量的气象资料进行加工处理。国家北方高性能计算中心就设在中国气象局国家气象信息中心,拥有国产神威、、曙光以及IBM、CRAY等巨型计算机,为数据共享提供了可靠的硬件设施保障。目前正在实施的国家级气象资料存储检索系统建设和风云02批地面应用系统建设,可以为各类气象资料的收集、加工处理、存储、服务提供高效的业务系统和海量存储环境支撑。
二、 气象科学数据共享进展与运行机制
作为世界气象组织(WMO)的成员国,中国与国际社会有着广泛的气象合作以及气象资料和产品的交换。我们在1980年就加入了全球气象通信系统,每天有数万份的气象报告传输给世界各国,为全世界的天气预报、灾害预警和业务科研提供服务。同时,根据WMO 40号决议精神,中国积极提供基本的长序列历史资料参加国际交换。我们与世界上很多国家的数据机构建立了良好的协作关系。在国内,中国气象局早在20世纪80年代就通过同城用户终端给总参、空司、民航、水利、海洋、中国科学院大气物理所、北京大学等有关部门和单位实时传输气象资料。我们所接收到的气象卫星资料也面向所有用户公开广播。
2001年12月,在科技部的支持下,中国气象局发布了《气象资料共享管理办法》,开始实施气象科学数据共享试点工作,通过网络、介质拷贝等多种形式为各领域用户提供公益性共享服务。为了配合气象科学数据共享的开展,不断增强共享服务能力,科技部下达了“气象资料共享系统建设”项目,在数据整合集成、技术标准保障、共享服务平台三个方面开展研究与开发;同时,中国气象局也整合内部,开通了“卫星资料共享服务网站”等服务平台。通过两年多建设,已经完成了地面、高空、海洋船舶、卫星遥感等13大类共68种数据集产品的研制工作,总数据量达到了740GB;整理研制了“气象科学数据分级分类规范”、“气象科学数据元数据标准”、“气象资料共享服务实施细则”等一批急需的数据标准规范和技术方案;初步建成了由一个主节点和8个分节点构成的分布式共享服务网络,网上可供下载数据总量超过了100GB,为用户提供多种方式的联机检索和数据下载服务。
近3年来,中国气象局为公益性用户提供了大量的离线与在线方式的气象科学数据共享服务。据统计,2002年1月至2004年3月期间,国家气象档案馆为科研、决策、国家重大工程建设、国防等领域用户提供来访服务627人次,提供数据总量430GB;共享服务网站://cdc.cma.gov.cn)访问量超过12万人次,新增注册用户218个单位,在线下载数据量500GB以上。
为了保证气象科学数据共享持续深入开展下去,最重要的是建立一套有利于共享开展的管理运行机制。在共享试点实践中,我们主要从以下三个方面强化了共享制度。
第一,站在国家高度,制定“气象资料共享管理办法”,为数据共享开展提供政策性指南和执行依据。
开展共享,政策先行。中国气象局在共享试点筹备阶段,就非常重视部门政策的制定,依据《气象法》的法理原则并借鉴WMO有关数据交换政策,制定并颁布了《气象资料共享管理办法》,不仅使开展气象科学数据共享工作有法可依,有章可循,还为此项工作的迅速启动并能够持续规范开展下去提供了有效保障。
第二,统筹规划,重点突破,按照分级分类原则积极稳妥地推进共享工作开展。
气象科学数据范围广泛、种类繁多、基础差异很大,为了迅速开展公益性气象科学数据共享服务,必须面向急需,立足实际,选择基础较好的常规观测资料和实时卫星气象资料提供服务。同时全力组织新数据集的研制,为用户提供更多、更好的气象科学数据产品。
第三,加强管理,注重标准,建立业务化的运行机制
在开展共享服务中,首先必须建立强有力的组织机构,明确职责。在共享启动之初,中国气象局就明确要求各级资料管理单位将开展共享服务纳入本单位的年度工作考核目标,将数据共享工作纳入正常业务程序进行规范管理、考核评估,保证其工作的健康持续开展,推进共享工作与气象信息系统规划和建设相衔接,构成科学合理、流畅的信息系统。
三、 进一步推进气象科学数据共享的思路
虽然气象科学数据共享迈出了第一步,取得了一定成绩,但是距离国家和社会对气象科学数据共享的需求尚有很大的差距,目前能够提供共享服务的还只是基础较好的部分常规要素和实时数据,气象科学数据整体效益还远没有充分发挥。要进一步深化气象科学数据共享工作开展,构筑整个领域的气象科学数据共享网络体系和持续稳定的运行机制,我们需要在更大范围、更深层次上推进科学数据共享,按照科学数据共享工程的总体要求并结合气象部门发展,今后主要在以下四个方面做出更扎实的努力。
1、 充分发挥现代化建设效益,不断增强共享服务水平和能力,为国家发展与社会进步提供更多更好地服务。
目前和今后几年,是气象现代化建设蓬勃开展的时期,各种新型观探测仪器和设备将不断地应用到实际业务中去,必然会产生大量的高时空分辨率和具有极高科学价值的数据.这些数据一类是传统的气象要素与参数,通过仪器设备的更新换代,观测精度和时空密度得到大大提高;还有一类是新增的地-气、水-气以及生态环境方面等气候系统各圈层及其相互之间物质和能量交换的各种参数。这些数据不仅要在气象业务和科研中迅速应用,也应当通过规范化处理加工,形成标准化的数据产品,对其他领域和部门提供共享服务,以使国家投资效益最大程度发挥。加快推进省级高时空密度资料开发与共享服务网络体系建设,充分发挥气象部门的整体数据优势。这是气象科学数据共享进程的一项重要任务。
2、 依靠科技进步,大力加强数据整合与历史资料抢救,为共享服务提供高质量的数据集产品。
加大数据的整合力度,不断推出高质量的数据集产品是气象科学数据共享持续开展的本源。作好此项工作一是开展珍贵历史资料和卫星遥感存档资料拯救工作,有效保护利用历史数据;二是加强古气候资料的整理与开发,为气候变化研究提供科学数据支撑;三是开展多源数据整合集成,开发地基与空基资料、常规与特种观测资料、大气与其他圈层资料相融合的综合分析产品;四是面向关键科学问题与热点区域,开展主题数据加工分析,形成一批综合性的数据集产品。
3、 以共享带动气候系统领域的整合与有效配制,构筑气候系统数据共享服务平台。
在广泛深入开展科学数据共享的同时,将以气象行业数据融合和共享交换为突破口,构筑跨部门、多学科、涵盖气候系统领域的网络化、分布式资料共享体系,形成部门、领域、行业之间顺畅的数据信息交换和共用,从而带动气候系统领域各类探测系统的优化、规范和科学合理布局以及通信传输与数据管理平台的整合集成,使国家投资能够发挥最大的效益,同时也推动整个国家信息化和现代化进程加速向前迈进。
4、开展广泛的国内外交流与合作,积极营造数据开放、共享的机制与氛围。
当今世界学科交叉、融合、渗透日益明显,不同学科和领域之间的信息交换已经越来越成为迫切的需求。同样,现代大气科学发展,越来越注重对气候系统五大圈层相互作用机理的探索与研究。近年来,中国气象局已经与地震局、测绘局、民航总局和水利部等部门就数据交换与共享开展了协作,也通过“局校合作”与北京大学、青岛海洋大学、云南大学等教育机构签署了包括数据共享在内的一系列协议,共同推进科学数据高效流动与低成本使用。下一步,我们将本着互通有无,平等互利原则进一步扩大合作领域,广泛开展部门、院校、机构之间合作与共建,形成数据双向、多向流通机制,促进各自领域工作开展。气象领域国际合作与交流长期以来就非常密切,目前,中国气象局与140多个国家开展了气象科技合作和交往,与20余个国家签订了气象科技合作协议,积极参与间气候变化专业委员会(IPCC)、世界天气监测(WWW)、世界气候研究(WCRP)、国际地圈-生物圈(IGBP)、全球环境变化的人类因素(IHDP)、全球气候观测系统(GCOS)等重要国际机构和国际。今后我们将坚持实施对外开放战略,加大对外开放力度,加强科学数据开发与管理共享方面的国际合作与交流,加快国际数据引进与利用。
四、 几点建议
1、 加大支持科学数据共享力度,推动国家的科学配置和有效利用。
要使科学数据真正开放、流动并在共享服务中充分发挥效益,首先需要在国家层面上统一调度,加强规划和支持力度,重点支持一批气象、海洋、生物、医学等基础性、公益性特点显著的领域,建成国家级科学数据中心(网);其次,需要加强历史数据和以往存留在各部门的科研项目数据的拯救和整理工作以及共享服务能力建设。增强共享能力和在线服务能力,推动科学数据的全面共享和有效利用。
2、 参照全球气候观测,加快中国气候观测系统实施进程,推动气候系统数据共享。
大量研究表明,气候变化是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和冰雪圈中的各种过程,以及各圈层之间相互作用的结果,而人类活动影响的不断加强,对自然生态环境的影响越来越大,更加大了问题的复杂程度。国际科学界已经提出并正在实施全球气候系统观测.我国地处东亚季风区,是受全球气候变化影响最严重的国家之一.因此,积极参加国际GCOS,建立一套与国际先进国家同步发展的中国气候观测系统,对我国开展气候变化要素、气候灾害、气候状况的监测和气候的科学利用都具有重要而深远的意义。为加快我国气候系统观测的研究和建设进程,必须在国家层面上加强多部门协调,联合推动中国气候观测系统实施,力争早日全面建设我国气候观测系统,实现气候系统数据共享。
3、 尽快制定国家信息共享法规政策,营造资料共享的新秩序。
打破信息壁垒,挖掘各部门数据,做好科学数据的收集、质量控制、资料存贮和管理、分级分类服务等各个环节的工作,均需要国家法律或法规予以规范和保障。同时,数据共享服务中涉及的知识产权问题、和国际接轨的科学数据的分发和利用问题、涉密科学数据和资料的保护权限等问题,也都需要有完善的管理办法和法规体系支持,以便规范科学数据共享工作,加强管理,提高效率,发挥科学数据的最大效益,在确保国家安全的同时为社会和国家需求服务。因此,应该加快制定国家信息共享法规政策进程,从根本上规范科学数据共享并保证其持续深入开展。
我们相信,通过国家的宏观规划与大力支持,中国气象局及相关部门的密切配合以及广大科技工作者辛勤的劳动,气象科学数据共享工作必将全面深入地向前迈进,气候系统资料共享一定能为全面建设小康社会,促进人与自然和谐发展,推动世界科技创新与进步提供更加坚实的支撑。
(出处:《科学中国人》)
中国气象局的战略意义
副省部级干部。
中国气象局是中国国家级别的气象行政管理部门,是中华人民共和国院直属事业单位,主要承担全国气象工作的行政管理职能,负责全国气象工作的组织管理。
省部级副职:
1、院各部委副职干部(如公安部副部长、国家体育总局副局长)。
2、院部委管理的国家局正职干部(如国家文物局局长)。
3、各省、自治区、直辖市(如吉林省副、重庆市)、省委常委、政协副、人大常委会副主任、直辖市市委副书记等。
4、各副省级市正职干部(如南京市)。
5、各直辖市下属副省级新区正职干部(如浦东新区区委书记、区长)。
中国气象局的主要职责是:
(一)拟定气象工作的方针政策、法律法规、发展战略和长远规划;制定、发布气象工作的规章制度、技术标准和规范并监督实施;承担气象行政执法和行政复议工作。
(二)组织拟订和实施气象灾害防御规划,参与气象防灾减灾决策,组织指导气象防灾减灾工作;组织编制国家气象灾害应急预案,组织气象灾害防御应急管理工作;组织气象灾害监测预警及信息发布系统建设,负责气象灾害监测预警和信息发布;承担国家重大突发公共预警信息发布工作。
负责重大活动、突发公共气象保障工作;组织对重大灾害性天气跨地区、跨部门的气象联防和重大气象保障;组织气象灾害风险普查、风险区划和风险评估工作;组织对国家重点工程、重大区域性经济开发项目、城乡建设的气象服务;管理人工影响天气工作。
(三)对院其他部门设有的气象工作机构实施行业管理,统一规划全国陆地、江河湖泊及海上气象观测、气象台站网、气象基础设施和大型气象技术装备的发展和布局,审订气象信息集、传输、加工的质量评价方法并监督实施;组织气象技术装备保障和质量监督、气象计量监督,审核全国大中型气象项目的立项和方案。
(四)管理全国陆地、江河湖泊及海上气象情报预报警报、短期气候预测、空间天气灾害监测预报预警、城市环境气象预报、火险气象等级预报和气候影响评价的发布;组织论证并审查大气环境影响评价。
(五)组织气候变化科学相关工作;组织气候的综合调查、区划,指导气候的开发利用和保护;组织并审查国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目和城乡建设规划的气象条件论证。
(六)组织指导气象部门的科技体制改革、组织气象领域重大科研攻关和成果的推广应用,协调气象科技开发、技术合作和技术推广;组织宣传、普及气象科学知识,提高全民气象防灾减灾和气候意识。
(七)管理气象外事工作,代表我国参与世界气象组织及其他国际气象机构的活动,开展与外国(地区)气象机构间的合作与交流。
(八)统一领导全国气象部门的工作;以中国气象局为主管理省级气象部门的财务、机构编制、人事劳动、队伍建设、教育培训和业务建设;指导地方气象事业的发展。
(九)协助地方人民指导地方气象职工队伍的思想政治工作和精神文明建设。
(十)承办院交办的其他事项。
法律依据:
《气象灾害防御条例》第三十条各级气象主管机构所属的气象台站应当按照职责向社会统一发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号,并及时向有关灾害防御、救助部门通报;其他组织和个人不得向社会发布灾害性天气警报和气象灾害预警信号。气象灾害预警信号的种类和级别,由院气象主管机构规定。
深圳市气象局的直属机构
我国已初步形成了天基、空基和地基相结合、门类比较齐全、布局基本合理的现代化大气综合观测系统;基本组成了由天气预报、气候预测、人工影响天气、干旱监测与预报、雷电防御、农业气象与生态、气候开发利用等构成的气象服务体系,气象服务领域涉及工业、农业、渔业、商业、能源、交通、运输、建筑、林业、水利、国土、海洋、盐业、环保、旅游、航空、邮电、保险、消防等多个行业和部门。近年来,随着科学技术和经济社会的发展,大气成分分析与预警预报、空间天气预警、沙尘暴天气监测与预报、防雷装置检测和工程专业设计、健康和医疗气象、突发公共紧急响应等气象保障业务和服务也迅速发展。目前,气象服务已基本覆盖了国民经济建设和社会发展与国家安全各个领域,气象服务的社会经济效益投入与产出比达到了1∶40。
我国形成了气象科学技术基础性研究、高新技术研究和应用开发研究体系。中国气象局拥有中国气象科学研究院、中国气象局北京城市气象研究所、中国气象局沈阳大气环境研究所、中国气象局武汉暴雨研究所、中国气象局上海台风研究所、中国气象局广州热带海洋气象研究所、中国气象局成都高原气象研究所、中国气象局兰州干旱气象研究所、中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所等9个国家级科研院所。2004年科技部批准中国气象局成立了灾害天气国家重点实验室。中国气象局是我国首批开展公益类科研院所改革的部门之一,并通过了国家公益类科研院所改革的验收,初步形成了新型气象科技创新体系。中国气象局是间气候变化专门委员会(IPCC)的国内牵头单位,开展了一系列气候变化科学、影响与对策的研究。
我国坚持独立自主的外交方针,围绕国家政治、经济、科技和外交战略,积极开展与国际组织、国家和地区的多边和双边气象科技合作,已与160多个国家和地区开展了双边气象科技合作与交流,与21个国家签署了气象科技合作协议,向70多个发展中国家提供了设备和技术援助。有120多个国家和地区的350多位气象局长及高级官员来华考察。中国是世界气象组织(WMO)的成员国。13年以来,中国气象局局长一直为世界气象组织执行理事会成员。1983年中国气象局局长邹竞蒙当选为WMO第二副,1987年当选为,1991年连任; 2001年我国官员在WMO秘书处任助理秘书长,2004年任WMO副秘书长。我国国家气象中心是WMO区域专业气象中心之一,承担亚洲和太平洋地区的气象预报服务,我国国家气象信息中心是WMO全球气象电信系统区域通信枢纽之一,参加全球气象探测资料的交换。自上世纪80年代以来,我国积极参加全球变暖及气候变化的国际活动,中国科学家长期担任间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组的联合,为推动气候变化研究和推动人类可持续发展发挥了重要作用。中国科学家还积极参与WMO和台风委员会各领域的活动及有关国际研究。
气象台是如何保证预报的正确性的?
深圳市国家气候观象台(深圳市天文台)
(一)负责全市综合气象观测系统的运行管理及相关气象观测业务;承担观测基地管理和设施的监控、检修、标定及气象探测环境的保护和评估工作;承担气象观测数据的收集处理、质量控制和开放共享等工作。
(二)承担气候预测、监测,气候变化研究及气候评估工作,组织开展气候可行性论证与环境气象等技术研究和决策服务工作。
(三)负责市天文观测系统及天文与气象相结合的综合观测系统的运行管理;承担天文观测业务与天文科普工作。
深圳市气象服务中心(市防雷中心)
1.负责气象特服电话等气象信息技术开发与服务;负责开展气象资料服务;提供专业气象预警预报服务;组织开展气象科学技术研究、技术开发和气象科技成果的推广应用;开发针对特定用户的商业气象服务产品;负责电视天气预报节目管理、编和制作。2.负责制定雷电专项预报预警技术方法研究,提供防雷专业技术服务;负责防雷检测技术的研究与开发;负责防雷检测机构的专业技术指导、培训和检测质量抽查;负责全市雷电防护装置检测工作;开展防雷技术方案的技术评价工作;负责全市雷电灾害调查和事故鉴定;负责全市雷击风险评估工作;承担全市防雷产品安全技术性能测试工作。
河南省气象局的基本情况
气象台是根据卫星云图,大气的旋流,经过大数据计算。对天气进行正确的判断,做出预报。
天气预报根据天气图同一时间、不同地点天气现象和气象要素的地图进经分析。从地面、高空两大类两方面着手。
从天气图上分析知道冷空气、暖空气在哪里,哪里刮风下雨、哪里天气晴好。连续分析不同时刻天气图,就知道天气系统的移向移速,从而判断本地未来受什么天气系统影响,会出现什么天气。
气象台有一整套的天气系统,分析大气气压系统,云层天气图,云层气旋图,有较好的对应关系。
比如受大陆冷高压控制,天气晴冷,多吹偏北风。受副热带高压控制,天气晴热,多吹偏南风。或者冷暖空气交汇地带称为锋,受锋影响,天气突变,以阴雨天气为主。受低压控制,多阴雨天气。这些都是天气预报准确性的基础。
随着遥感、计算技术和气象卫星资料的广泛应用,天气预报出现了新的飞跃,传统的天气图已被数值天气预报取代。所谓数值天气预报应用7个流体力学、热力学微分议程来描述大气运动规律,最高气温、最低气温、降水量、湿度、气压、风向、风速,通过大型高速计算机求解方程组,获得未来多个未知数的时空分析,即未来天气分布。
天气服务台负责接收国家中心发布的预报信息,结合本地最新气象资料和预报员经验,进行编辑和订正,作出本地天气预报。
气象台通过一系列的科学计算模拟和技术分析,得出比较准确的天气运行图,确保预报的正确性。
为什么天气很难预测?
河南省气象部门坚持“公共气象、安全气象、气象”的发展理念,坚持“以人为本,无微不至、无所不在”的服务宗旨,按照建设“一流装备、一流技术、一流人才、一流台站”的要求,以公共气象服务为引领,积极构建现代气象业务体系,目前已初步建成了由自动气象站、新一代天气雷达、气象卫星接受处理系统、专业气象探测网和移动观测设备等组成的立体化综合气象观测系统和高速信息网络系统,基本组成了由天气预报、灾害天气预警、短期气候预测、人工影响天气、气候影响评价、气候评估、卫星遥感监测、雷电防御、农业气象与生态、气候变化研究等构成的气象服务体系,服务领域涉及工业、农业、交通、运输、林业、水利、国土、环保、旅游、航空、卫生、保险、消防等多个行业和部门。近年来,随着科学技术和经济社会的发展,大气成分分析与预警预报、沙尘暴天气监测与预报、防雷装置检测和工程专业设计、健康和医疗气象、现代农业(特色农业)气象、突发公共紧急响应等气象保障业务和服务也迅速发展。目前,气象服务已基本覆盖了国民经济建设、社会发展与国家安全的各个领域。
河南省有郑州等18个省辖市气象局,113个县(市、区)气象局,共有国家级地面气象观测站119个。全省气象部门现有职工2700余人,其中工程师及以上专业技术人员超过半数,本科以上学历人员接近一半。
天气预报有时却令人失望。这其中有怎样的原因与困难?记者多方探访,告诉您——
“你们的天气预报怎么搞的,太没谱了!”
前些天,中国气象局国家气象中心主任、中央气象台台长矫梅燕,意外地接到了一位恼怒的陌生人在机场打来的质问电话。当天,北京机场出现大雾,但天气预报没有对这次大雾作出预报,结果航班延迟,耽误了这位乘客的行程。
当矫梅燕把这件事告诉中央气象台首席预报员杨贵名时,有着20多年预报经验的杨贵名“安慰”她说:在中央气象台会商室里,预报员经常会接到这样的电话。
“几乎每一次重大天气过程发生,我们都会接到这样的电话。有的态度非常严厉。”杨贵名对记者说。打电话者来自全国各地,他们的口音各异、身份不同,但抱怨的主题却一致:天气预报“不准”。
道是无晴却有晴
北京几次漏报、空报,或造成交通大瘫痪,或导致迎战“十年不遇的暴雨”落了空
在中央气象台所处的北京,天气预报“不准”的例子就有不少。3月18日至20日,北京市气象台发布的24小时最高气温预报与实际情况出现较大偏差,实际最高气温比前一天的预报值偏低5℃—6℃。3月30日,北京市气象台预报夜间有雨,然而,这场雨第二天早晨7点40分才开始下,导致很多人在上班途中遭到雨淋。
更让气象工作者尴尬的一幕,出现在3月23日——世界气象日。天气预报那天是阴天,结果北京城区却下了小雨。很多人来到中国气象局参观时,发现气象局的工作人员不得不撑着伞接待他们。
实际上,最近几年,北京还有几次漏报、空报给人们留下了深刻印象:2001年12月7日的小雪、2004年7月10日的暴雨以及2005年对麦莎台风影响的预报。这几次不太准确的预报,或造成交通大瘫痪,或导致市民做好准备迎战“十年不遇的暴雨”,结果却落了空。
据了解,北京的天气预报水平,在全国处于比较靠前的位置。天气预报有时不准确的现象,在全国都比较普遍。
中国气象局华风气象信息集团气象节目主持人宋英杰,搜集了不少讽刺天气预报不准确的“段子”。有人把唐代诗人刘禹锡的诗句“道是无晴却有晴”,用来讽刺天气预报的不准确。“这是我所听到的最有书卷气的嘲笑了。” 宋英杰说。
天气预报不简单
对大气运动机理的认识还有限;观测网络还做不到“疏而不漏”;还不能完全模拟大气演变;预报员水平有差异,这些都会造成预报不准
那么,天气预报为什么有时候不准确呢?
中央气象台及北京市气象台的专家告诉记者,天气预报看似简单,实际是一个浩大的系统工程。天气预报是以大气科学理论为依托,以各种气象探测手段为基础,以数值天气预报为核心,依靠预报人员的综合判断分析,最终形成的。“其中的每一个环节都存在某些不确定性,不可能每一次的预报结果都与实际一致。提高天气预报的准确率,现在仍是一个世界性的难题。”
首先,人类对大气运动机理的认识还有限。阴晴冷暖、雨雪风霜,各种天气产生和变化,都是由大气不断运动造成的。由于大气运动的复杂性,科学家们还不能真实地描述大气运动的细微结构。
其次,气象观测网络还做不到“疏而不漏”。气象探测已发展成为覆盖地基、空基、天基的立体观测系统,地面观测站、高空观测站、自动气象站、雷达观测站、气象星组成了时刻监视大气运动和变化的观测网。但这个网络对中小尺度的天气系统会有疏漏,就像大网捞小鱼,容易漏掉。而且观测资料可能会有误差,例如,风向、风速观测结果是用2分钟观测的平均值,可能就会有一定误差。
第三,数值天气预报模型不能完全模拟大气演变。天气的变化,是地球周围大气运动变化的结果,而大气运动变化,物理上要符合流体力学和热力学一些定律,这些定律可以用数学的语言,写成数学方程。人们利用高性能计算机,把天气预报问题变成数学方程求解的问题。这样的方法叫数值天气预报,这是现代天气预报的核心。然而,目前任何一套模型都不能真实地模拟大气演变,只是近似,必然存在误差。
第四,预报员之间的经验及水平会有差异。数值模式计算出来的预报结果,不能直接作为预报结论,预报员还要进行解释应用,根据当地情况进行订正。例如,北京北有燕山、西有太行山,天气预报必须考虑地形影响。预报员的个人经验也在复杂天气的预报和综合决策中起着重要作用。
天气预报是很复杂的系统工程。实际上,在发达国家,天气预报不准的现象也经常出现。2005年,美国暴雨预报准确率也只有22%,台风路径预报误差是103公里。宋英杰说,他曾经在国外同行那里看到过一本小册子,内容是提醒气象工作人员面对公众嘲讽,如何保持心理平衡。
与世界先进水平有差距
我国天气预报准确率、精细化程度、服务水平还有比较大的差距
改革开放以来,我国气象事业取得了长足发展,初步建立了以数值天气预报为基础、人机交互信息加工处理系统为平台、综合应用多种预报技术方法的天气预报业务技术体系。预报时效基本覆盖了10天以内的所有时段,旬天气预报、逐日滚动的7天天气要素预报和3天灾害性天气落区预报已在全国台站全面展开。台风、暴雨、大风降温、沙尘暴、高温等灾害性天气的预报预警水平明显提高。
10多年来,我国天气预报质量评分曲线,呈现上升的趋势。按国际通用标准来评,目前对于小雨的预报准确率为60%,暴雨接近20%,台风的路径误差约为120公里。
“虽然有几次出现较大误差,但总体来看,今年以来北京市气象台预报准确率还比较高。” 北京市气象台首席预报员孙继松说。据他介绍,北京市气象台1月至3月24小时气温预报(最高、最低气温)的准确率为70.4%;1月至4月13日, 24小时雨雪预报准确率为72.2%;1月至3月24小时5级以上大风预报准确率为84.6%。
气象专家们同时指出,与世界先进水平相比,我国天气预报准确率、精细化程度、服务水平还有比较大的差距。
中央气象台专家介绍说,我国数值天气预报的水平和自主创新能力还有较大差距。缺乏能满足精细化的要素预报需求的数值天气预报模式,模式的预报时效与精细程度与世界先进模式相比还有很大差距。专业数值预报模式主要还是以国外引进为主。资料同化系统与发达国家相比差距明显,这是制约我国天气业务整体发展的重要因素。
此外,我国数值天气预报产品解释应用的水平不够高。重大灾害性、关键性、转折性天气预报能力明显不足。
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,各级和公众对天气预报准确性、精细化的需求也随之提高,加深了人们对天气预报信息的依存度。这使得人们对天气预报的“希望”和“失望”同时增加了。
“最后一公里”不畅通
概率预报反映不确定性,更为科学;预警信息还难以在有效时间内传递到用户手中
气象专家指出,人们认为天气预报有时候“不准”,还有一个重要因素是,美国、日本等国家的天气预报中,对降水等气象要素实行的是概率预报,例如,“明天降水概率为70%”等。而在我国,北京等地曾经进行了一段时间概率预报,但由于人们不适应、不理解,概率预报不久就被取消了。
中国气象局华风气象信息集团总经理石永怡在国外参观天气预报节目制作时,看到气象专家预报说:“这一地区的雪,可能下,也可能不下。” 石永怡认为,这实际上就是概率预报,是比较科学的做法。
专家们还指出,我国气象预警信息发布“最后一公里”还不畅通,这不仅不利于防灾减灾,也在客观上增加了人们天气预报“不准”的印象。
不同的天气系统,其可预报性时效是不同的,例如,对于局地强对流天气(如龙卷风、冰雹、雷暴大风等等),以目前的科学技术,提前48小时以上报出它的具体位置、强度很难做到。
“龙卷风、冰雹、雷雨大风等强对流天气,从生成到结束往往只有几个小时,不可能提前很长时间预报。”矫梅燕说,“发达国家对强对流天气的预报时效也仅是十几分钟,虽然预警时间短,信息能及时传到人们手里。而我国预警信息的‘最后一公里’问题还没有解决,难以在有效时间内将预警信息发到用户手中,使他们能够取有效措施防御气象灾害。”例如,北京市2004年7月10日的暴雨,气象部门提前一小时发布了预警,但当时很多人没有获得这个信息,导致莲花桥等地大量车辆被积水所淹。
北京“7·10”暴雨后,解决了电视插播气象警报的问题,但是,目前天气短信是收费的,气象部门希望能与通信部门特别是移动通信公司建立天气临近预警无偿发布机制。
准确率提高需长期努力
2010年监测预警率达80%以上,中短期天气预报和大气要素预报准确率将大大提高
去年1月院印发《关于加快气象事业发展的若干意见》,指出了加快气象事业发展的重要性和紧迫性。中国气象局随即启动了业务技术体制改革,最终目的是提高气象预报预测水平和服务能力。
在技改总体方案中,天气业务的改革重点是完善精细化预报业务流程,促进灾害性天气和定量降水预报的突破;完善临近预报和短时预报业务,建设突发性灾害天气预警预报体系,增强对突发件气象应急保障能力;建立四维资料同化系统,加强数值天气预报及其解释应用等。
按照中国气象局确立的目标,到2010年将建立基本满足国家需求、功能齐备先进、结构完整优化的集约化、研究型和开放式天气业务技术体制,形成天气业务在国家、区域、省、地、县的有序布局,天气业务能力进一步增强,天气业务科技水平显著提升。
届时,气象部门将综合利用天基、空基和地基观测信息,实现对我国大部分地区天气和相关灾害的全天候连续监测,监测预警率达80%以上。建立以数值预报产品为基础的大气要素中短期精细化定量预报业务,中短期天气预报和大气要素预报准确率大大提高,4天降水预报达到2005年3天预报水平;台风、暴雨等灾害性天气的短期预报质量在2005年的基础上提高5%。(刘毅)